Sciences des matériaux
ETUDE DES PROPRIÉTÉS, STRUCTURALES, THERMIQUES DE CaO ET SiO2 DANS LA DIATOMITE
La diatomite est une roche de couleur claire formée entièrement ou presque de "squelettes" de diatomées. Ces algues unicellulaires sont entourées d'une « carapace » en silice, le frustule, dont l'accumulation sur le fond peut conduire à la formation d'une roche. Dans ce travail nous déterminons les propriétés structurales et thermiques de CaO et SiO2 dans la diatomite en utilisant la méthode des ondes planes augmentée et linéarisée (LAPW) dans la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT).Le potentiel d’échanger et de corrélation est calculé par l'approximation de gradient généralisée (GGA). Concernant les propriétés thermiques, nous avons calculé l'enthalpie libre G, l'entropie S, la chaleur spécifique C, la conductivité thermique λ.....ect de CaO et SiO2 dans la Diatomite. Les températures utilisées dans ce travail sont 1450 et 1500 respectivement ;Les résultats obtenus sont en bon accord avec quelques données expérimentales. Voir les détails
Mots clés : DFT, la Diatomite, les proprieties thermique des alliages
ETUDE DES IMPURETES OI ET CS AU BORD DU LINGOT DE SI-MC POUR APPLICATIONS PHOTOVOLTAÏQUES
Ce travail à l’objectif de la détermination des concentrations de carbone substitutionnel ([Cs]) et d’oxygène interstitiel ([Oi]) dans la région bord du lingot de silicium multicristallin (Si-mc) pour applications photovoltaïques obtenue par la technique de l’échangeur thermique (HEM). Les calcules des [Cs] et [Oi] ont été faite par la méthode de spectroscopie infrarouge à transformation de fourrier (FTIR).Les résultats obtenus pour les [Cs] donnent une augmentation de bas vers le haut du lingot : de 130 ppm à 150 ppm.Les résultats obtenus pour les [Oi] donnent des concentrations constantes au long du bord du lingot avec une concentration auteur de 325 ppm. Voir les détails
Mots clés : Cristallisation, Si-mc, Four HEM, FTIR, [Cs], [Oi].
FEM Techniques Comparison for SIF Computing of Cracked Plate
The main purpose of this paper is to perform a computation comparison of stress intensity factor ‘SIF’ evaluation in case of cracked thin plate with aluminum alloy 7075-T6 and 2024-T3 used in aeronautics structure under uniaxial loading. This evaluation is based on finite element method with a virtual power principle through two techniques: the extrapolation and G−θ . The first one consists to extrapolate the nodal displacements near the cracked tip using a refined triangular mesh with T3 and T6 special elements, while the second, consists to determine the energy release rate G through G−θ method by potential energy derivation which corresponds numricaly to elastic solution post-processing of a cracked solid by a contour integration computation via Gauss points. The SIF obtained results from extrapolation and G−θ methods will be compared to analytical solution in particular case. To illustrate the influence of the meshing kind and the size of integration contour position, simulations are presented and analyzed. Voir les détails
Mots clés : stress intensity, energy release rate G
Joining Ti3SiC2 MAX Phase with 308 Stainless Steel and Aluminum Fillers by Tungsten Inert Gas (TIG)-Brazing Process
Herein we report on the Tungsten Inert Gas (TIG) brazing of Ti3SiC2 to 308 stainless steel and Al brazing fillers materials. The microstructures of the interfaces were investigated by scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometry. Intensive interactions including dissolution and diffusion simultaneously occurred within the Ti3SiC2 and at the Ti3SiC2/308 stainless steel interface during TIG-Brazing. The interfacial region between Ti3SiC2 and 308 stainless steel filler is comprised of a decomposed Ti3SiC2 zone, an interaction layer zone and a modified 308 stainless steel zone. When the Ti3SiC2 comes into contact with the 308 SS molten filler during TIG-brazing, it starts decomposing into a TiCx+SiLiquid +Sigas, and simultaneously, deep penetration of the molten 308 SS into the Ti3SiC2 occurred to form a complex bright phase containing [Fe, Cr, Ni, Ti, C, Si] and TiCxphase. The loss of Si is attributed to its evaporation during the TIG-brazing process. Thermally induced residual stress due to thermal expansion mismatches create interfacial cracks between the decomposed Ti3SiC2 and the interaction layer zone. The phases that most likely form when Ti3SiC2 is joined with Al brazed filler material are Al in which some Si is dissolved, TiAl3 and Ti4AlC3. No cracks were observed during TIG joining of Ti3SiC2 with Al brazing filler material. Voir les détails
Mots clés : Tungsten Inert Gas (TIG) brazing, Ti3SiC2
EDDY CURRENT CHARACTERIZATION OF NANOMATERIALS
NDT Magnetic measurements as impedance in Eddy currents, corecitif and residual field in hysteresis loop are used to study the different stages of mechanical alloying in the Fe–Co system. In this paper, we changed the electromagnetic properties of Fe-Co, by developing their metallurgical parameters such as grain size. For this we are used a planetary ball mill, we are milled the FeCo alloy for different milling times until to obtain nanostructure, the lamellar structure with some small particles embedded inthem was observed during the first stage of mechanical alloying. XRD patterns show after 10 h of milling the formation of a disordered solid solution having a body-centered cubic (bcc) structure. After40h of milling, morphological studies indicated that the average crystallites size is around 15 nm. Voir les détails
Mots clés : nanostructured materialsx, powder metallurgy, NDT, Eddy Current, Magnetic measurement
Structural, microstructural and magnetic properties of 1% Fe-doped ZnO powder nanostructures prepared by mechanical alloying.
ZnO powder nanoparticles were doped with iron (mixing produced by mechanical alloying). Their structure, microstructure and magnetic properties were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and vibrating sample magnetometry (VSM). ZnO starting pure powder exhibits a hexagonal crystal structure with space group P63mc.Otherwise, with the addition of 1% Fe in the ZnO milled powder, the hexagonal ZnO phase remained unchanged, whereas the microstructural parameters were subject to significant variations due to the introduction of Fe atoms into the ZnO hexagonal matrix to replace oxygen ones. The size of crystallites and microstrains were milling time-dependent. Voir les détails
Mots clés : microstructure; ZnO; mechanical alloying; XRD; SEM-VSM.
Study of the structural and magnetic properties of Fe-doped ZnO
In this work we study the ZnO powder nanoparticles mechanically alloyed doped with iron to investigate the structural, microstructural and magnetic properties using X-ray diffraction (XRD) and Vibrating Sample Magnetometer (VSM). The ZnO starting pure powder exhibited a hexagonal crystal structure with space group P63mc of ZnO, however, with the introduction of 1% Fe in the ZnO milled powder, the hexagonal ZnO phase remained unchanged, whereas the microstructural parameters were subject to significant variations due to the introduction of Fe atoms into the ZnO hexagonal matrix to replace oxygen ones. Voir les détails
Mots clés : microstructure, ZnO, Mechanical Alloying, DRX, VSM
Prédiction théorique de l’effet de pression sur les propriétés structurales, électroniques et mécaniques des pérovskites XZnF3 (X=Li,K,Rb)
En utilisant la méthode ab-initio FP-LAPW, notre travail consiste à calculer les propriétés structurales, élastiques, électroniques, thermodynamiques et optiques avec et sans pression des trois matériaux XZnF3 (X=Li, K, Rb). Le potentiel d’échange-corrélation est traité par l’approximation du gradient généralisé GGA. Les résultats obtenus par la fonctionnelle GGA-PBEsol sont les plus proches des valeurs expérimentales, ce qui montre l’importance et l’accord avec ce qui est connu pour cette fonctionnelle dans la prédiction de ces paramètres dans les matériaux solides. Voir les détails
Mots clés : DFT, wien2k, Perovskite, GGA
Effet des traitements thermiques sur les propriétés mécaniques du soudage TIG de l’alliage AA2024
Dans cette étude, l'effet des traitements thermiques après soudage sur les propriétés mécaniques de l’alliage d'aluminium 2024 soudé par le procédé tungsten inert gas (TIG). Des Traitements thermiques de la mise en solution et divers traitements de vieillissement ont été appliqués afin d'étudier leur effet sur l’évolution de la microstructure et les propriétés mécaniques. Il en résulte une réduction importante des propriétés mécaniques des soudures qui peuvent être substantiellement améliorée après traitement thermique. En outre, le traitement T6 augmente proportionnellement les propriétés mécaniques que le traitement T4. Voir les détails
Mots clés : Aluminium, TIG, microstructure, dureté
Effet du traitement de mise en solution et du vieillissement sur les propriétés mécaniques et la morphologie de corrosion de l’alliage AA2024 soudé par l’alliage AA5554
Pour le remplacement de l’opération de rivetage des alliages d’aluminium-cuivre, le soudage représente une solution adéquate. Cette dernière permet un gain en densité et une diminution du coût . mais le soudage introduit une hétérogénéité chimique autours de la zone du cordon de soudage, cette zone qui est différente des autres zones de la pièce, possède un potentiel électrochimique différent de l’alliage, d’où il y apparait la corrosion galvanique. Un traitement thermique de mise en solution permettra une homogénéisation des constituants chimiques et de remédier au problème de la corrosion galvanique. L’investigation de l’effet de la température de mise en solution sur la corrosion et les propriétés mécaniques peut nous permettre d’interpoler la température adéquate de la mise en solution après soudage. Dans ce travail nous nous intéressons a l’effet de la température de mise en solution sur la corrosion et les propriétés de l’alliage AA2024 soudé par l’alliage ER5554. Voir les détails
Mots clés : alliages d’aluminium, corrosion intergranulaire, corrosion galvanique, propriétés mécaniques